∴yA+yB=4p,yAyB=2p,
∴|AB|=eq \r(?xA-xB?2+?yA-yB?2)=eq \r(5)|yA-yB|
=eq \r(5)×eq \r(?yA+yB?2-4yAyB)=4eq \r(15),
即2p2-p-6=0,因為p>0,解得p=2.
(2)因為F(1,0),顯然直線MN的斜率不可能為零,
設(shè)直線MN:x=my+n,M(x1,y1),N(x2,y2),
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=4x,,x=my+n,))可得,y2-4my-4n=0,
∴y1+y2=4m,y1y2=-4n,
Δ=16m2+16n>0?m2+n>0,
∵eq \(FM,\s\up6(→))·eq \(FN,\s\up6(→))=0,∴(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,
即(my1+n-1)(my2+n-1)+y1y2=0,
亦即(m2+1)y1y2+m(n-1)(y1+y2)+(n-1)2=0,
將y1+y2=4m,y1y2=-4n代入得,
4m2=n2-6n+1,4(m2+n)=(n-1)2>0,
所以n≠1,且n2-6n+1≥0,解得n≥3+2eq \r(2)或n≤3-2eq \r(2).
設(shè)點F到直線MN的距離為d,所以d=eq \f(|n-1|,\r(1+m2)),
|MN|=eq \r(?x1-x2?2+?y1-y2?2)=eq \r(1+m2)|y1-y2|
=eq \r(1+m2)eq \r(16m2+16n)
=eq \r(1+m2)eq \r(4?n2-6n+1?+16n)=2eq \r(1+m2)|n-1|,
所以△MFN的面積S=eq \f(1,2)×|MN|×d=eq \f(1,2)×eq \f(|n-1|,\r(1+m2))×2eq \r(1+m2)|n-1|=(n-1)2,
而n≥3+2eq \r(2)或n≤3-2eq \r(2),
所以當(dāng)n=3-2eq \r(2)時,△MFN的面積Smin=(2-2eq \r(2))2=12-8eq \r(2).
[解析] (1)解法一:設(shè)H(x,y)為橢圓上任一點,則|PH|=eq \r(x2+?y-1?2)=eq \r(-11\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+\f(1,11)))2+\f(144,11))≤eq \f(12\r(11),11)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(當(dāng)且僅當(dāng)y=-\f(1,11)時取等號))
∴|PH|的最大值為eq \f(12\r(11),11).
解法二:設(shè)Q(2eq \r(3)cs θ,sin θ)是橢圓上任意一點,P(0,1),
則|PQ|2=12cs2θ+(1-sin θ)2=13-11sin2θ-2sin θ=-11eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(sin θ+\f(1,11)))2+eq \f(144,11)≤eq \f(144,11),
當(dāng)且僅當(dāng)sin θ=-eq \f(1,11)時取等號,故|PQ|的最大值是eq \f(12\r(11),11).
(2)設(shè)直線AB:y=kx+eq \f(1,2),直線AB方程與橢圓eq \f(x2,12)+y2=1聯(lián)立,可得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+\f(1,12)))x2+kx-eq \f(3,4)=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=-\f(k,k2+\f(1,12)),,x1x2=-\f(3,4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+\f(1,12)))),))
因為直線PA:y=eq \f(y1-1,x1)x+1與直線y=-eq \f(1,2)x+3交于C,則xC=eq \f(4x1,x1+2y1-2)=eq \f(4x1,?2k+1?x1-1),
同理可得,xD=eq \f(4x2,x2+2y2-2)=eq \f(4x2,?2k+1?x2-1).
則|CD|=eq \r(1+\f(1,4))|xC-xD|
=eq \f(\r(5),2)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(4x1,?2k+1?x1-1)-\f(4x2,?2k+1?x2-1)))
=2eq \r(5)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(x1-x2,[?2k+1?x1-1][?2k+1?x2-1])))
=2eq \r(5)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(x1-x2,?2k+1?2x1x2-?2k+1??x1+x2?+1)))
=eq \f(3\r(5),2)·eq \f(\r(16k2+1),|3k+1|)=eq \f(6\r(5),5)·eq \f(\r(16k2+1)\r(\f(9,16)+1),|3k+1|)
≥eq \f(6\r(5),5)×eq \f(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4k×\f(3,4)+1×1))2),|3k+1|)=eq \f(6\r(5),5),
當(dāng)且僅當(dāng)k=eq \f(3,16)時取等號,故|CD|的最小值為eq \f(6\r(5),5).
名師點撥:處理圓錐曲線最值問題的求解方法
1.幾何法:若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來解決,這就是幾何法.
2.代數(shù)法:若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù),則可首先建立起目標(biāo)函數(shù),再求這個函數(shù)的最值,求函數(shù)最值的常用方法有配方法、判別式法、重要不等式法及函數(shù)的單調(diào)性法等.
【變式訓(xùn)練】
(2024·湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合體聯(lián)考)在直角坐標(biāo)系xOy中,動點P到直線x=4的距離是它到點M(1,0)的距離的2倍,設(shè)動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線l:x=my-1與曲線C交于A,B兩點,求△MAB面積的最大值.

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